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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrauliksteuerungssystem für ein Automatikgetriebe.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Hydrauliksteuerungssystem,
das einen Kupplung-Kupplung-Schaltvorgang ausführt, bei dem ein Reibungseingriffselement
eingerückt
und gleichzeitig ein anderes Reibungseingriffselement ausgerückt wird,
um einen Schaltvorgang auf ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis auszuführen.
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Im
allgemeinen beinhalten verschiedene "Fahrzeugfahrzustände" (1) einen Power-on-Zustand, in dem
während
der Fahrt eines Fahrzeugs ein Beschleunigungspedal betätigt und
ein Drehmoment vom Motor zu den Fahrzeugrädern übertragen wird, wobei das Drehmoment
einen positiven Wert hat, (2) einen Power-off-Zustand, in dem das
Beschleunigungspedal während
der Fahrt des Fahrzeugs freigegeben ist und kein Drehmoment vom
Motor zu den Fahrzeugrädern,
sondern stattdessen ein Drehmoment von den Fahrzeugrädern zum
Motor übertragen wird,
d.h. das Drehmoment hat einen negativen Wert, und (3) einen Zustand,
in dem das Fahrzeug von einem Power-on-Zustand auf einen Power-off-Zustand schaltet.
Automatikgetriebe sind derart konstruiert, dass sie eine Schaltsteuerung
gemäß den spezifischen
Fahrzeugfahrzuständen
ausführen.
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Ein
herkömmliches
Hydrauliksteuerungssystem für
ein Automatikgetriebe ist beispielsweise in der JP-A-6-323415 beschrieben.
In einem Kupplung-Kupplung-Schaltvorgang zum Heraufschalten erfaßt das Hydrauliksteuerungssystem
vor Beginn des Schaltvorgangs den Power-on-Zustand oder den Power-off-Zustand.
Dann wird eine Schaltsteuerung gemäß einer von mehreren vorgegebenen
Steuerlogiken, die den verschiedenen Fahrzeugfahrzuständen zugeordnet
sind, basierend auf dem einen erfaßten Fahrzeugfahrzustand ausgeführt. In
diesem herkömmlichen
Hydrauliksteuerungssystem wird das Ausgangsdrehmoment durch einen
Sensor erfaßt, und
dann wird bestimmt, ob das Eingangsdrehmoment des Getriebes einen
positiven oder einen negativen Wert hat. Wenn das Eingangsdrehmoment
einen positiven Wert hat, d.h., wenn der Fahrzeugfahrzustand der
Power-on-Zustand ist, wird der Schaltvorgang durch Steuern der einrückseitigen
Drucks ausgeführt,
und der ausrückseitige
Druck wird derart gesteuert, dass ein ausrückseitiges Reibungseingriffselement
am Ende einer Drehmomentphase ausgerückt wird. Wenn das Eingangsdrehmoment
einen negativen Wert hat, d.h., wenn der Fahrzeugfahrtzustand der
Power-off-Zustand ist, wird der Schaltvorgang durch Steuern des
ausrückseitigen
Drucks ausgeführt,
und der einrückseitige
Druck wird derart gesteuert, dass der einrückseitige Druck am Ende des Schaltvorgangs
erhöht
wird. Durch diese Steuerschemas werden Schaltvorgänge im Power-on-Zustand
und im Power-off-Zustand ohne Schaltruck glatt ausgeführt, und
das Gefühl
einer Geschwindigkeitsreduzierung während des Power-off-Zustands wird
vermieden.
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Für das herkömmliche
Hydrauliksteuerungssystem ist eine Speicherkapazität für die mit
verschiedenen Steuerlogiken für
den Power-on-Zustand und den Power-off-Zustand ausgeführten Hydrauliksteuerungen
erforderlich. Der Fahrzeugfahrzustand wechselt während eines Schaltvorgangs
im Power-off-Zustand
auf den Power-on-Zustand, wenn ein Fahrer beispielsweise das Beschleunigungspedal betätigt, um
die Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten oder zu erhöhen, wenn,
während
das Fahrzeug durch Trägheit
angetrieben wird oder bergab fährt,
wobei der Drosselklappenöffnungsgrad
klein ist (z.B. 0 beträgt),
durch eine Erhöhung
der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Schaltvorgang zum Heraufschalten
verursacht wird. In diesen Fällen
wird das ausrückseitige
Reibungseingriffselement vollständig ausgerückt, um
das Gefühl
einer Geschwindigkeitsreduktion zu vermeiden, weil der Schaltvorgang
mit der Steuerlogik ausgeführt
wird, die zu Beginn des Schaltvorgangs bestimmt wurde und der Fahrzustand
zu diesem Zeitpunkt der Power-off-Zustand ist. Daher dreht, wenn
der Fahrzustand auf den Power-on-Zustand wechselt, der Motor durch,
weil dem ausrückseitigen
Reibungseingriffselement kein ausrückseitiger Druck zugeführt wird.
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Im
Dokument JP-A-6-323415 wird ein Automatikgetriebe mit einem Hydrauliksteuerungssystem gemäß der Präambel von
Patentanspruch 1 und Patentanspruch 21 beschrieben.
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hydrauliksteuerungssystem
für ein
Automatikgetriebe bereitzustellen, das sowohl für einen Power-on-Zustand als
auch für
einen Power-off-Zustand eine gemeinsame Steuerlogik verwendet und sowohl
das Gefühl
einer Geschwindigkeitsreduktion im Power-off-Zustand als auch das
Durchdrehen des Motors verhindert, was ansonsten auftreten würde, wenn
der Fahrzeugfahrtzustand vom Power-off-Zustand auf den Power-on-Zustand wechselt.
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Um
die vorstehende Aufgabe zu lösen,
wird erfindungsgemäß ein Hydrauliksteuerungssystem zum
Ausführen
eines Schaltvorgangs zum Heraufschalten auf ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis durch
Einrücken
eines ersten Reibungseingriffselements und Ausrücken eines zweiten Reibungseingriffselements
bereitgestellt. Das erfindungsgemäß gesteuerte Getriebe weist
auf: eine Eingangswelle, die Leistung von einer Motorausgangswelle
empfängt,
eine mit den Fahrzeugrädern
verbundene Abtriebswelle, mehrere Reibungseingriffsele mente zum Ändern des
Drehmomentübertragungsweges
zwischen der Eingangswelle und der Abtriebswelle, die das erste
Reibungseingriffselement und das zweite Reibungseingriffselement
aufweisen, Hydraulik-Servoeinrichtungen zum Ein- und Ausrücken der
Reibungseingriffselemente, eine Hydraulikbetätigungseinrichtung zum Steuern
mindestens der Hydraulikdrücke,
die den Hydraulik-Servoeinrichtungen für das erste Reibungseingriffselement
und das zweite Reibungseingriffselement zugeführt werden, und eine Steuereinheit,
die basierend auf dem Fahrzeugfahrzustand Eingangssignale von verschiedenen
Sensoren empfängt
und Hydrauliksteuerungssignale an die Hydraulikbetätigungseinrichtung
ausgibt. Die erfindungsgemäße Steuereinheit
weist eine Eingangsdrehmomentberechnungseinrichtung zum Berechnen
eines Eingangsdrehmoments, einen einrückseitigen Druckcontroller
zum Steuern des der Hydraulik-Servoeinrichtung für das erste Reibungseingriffselement
zugeführten
Hydraulikdrucks und einen ausrückseitigen
Druckcontroller zum Steuern des der Hydraulik-Servoeinrichtung für das zweite Reibungseingriffselement
zugeführten
Hydraulikdrucks auf. Der ausrückseitige
Hydraulikdruckcontroller setzt den der Hydraulik-Servoeinrichtung
für das
zweite Reibungseingriffselement zugeführten Hydraulikdruck basierend
auf dem Eingangsdrehmoment auf einen Druckhaltebereich, in dem die
Hydraulikdrücke
höher sind
als ein Basisdruck, bei dem das zweite Reibungseingriffselement
eine Drehmomentkapazität
aufweist, die vom berechneten Eingangsdrehmoment abhängig ist,
oder auf einen Schlupfbereich, in dem die Hydraulikdrücke niedriger sind
als der Basisdruck.
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Der
der Hydraulik-Servoeinrichtung für
das zweite Reibungseingriffselement zugeführte Hydraulikdruck wird mindestens
dann auf den Druckhaltebereich gesetzt, wenn das Eingangsdrehmoment
einen positiven Wert hat, und auf den Schlupfbereich, wenn das Eingangsdrehmoment
einen negativen Wert hat, der um einen vorgegebenen Wert kleiner
ist als ein Eingangsdrehmoment von 0.
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Der
Basisdruck hat einen Minimalwert, wenn das Eingangsdrehmoment einen
negativen Wert hat, der um einen vorgegebenen Wert kleiner ist als
ein Eingangsdrehmoment von 0, und der mit dem Eingangsdrehmoment
in Beziehung stehende Basisdruck wird ausgehend vom Minimalwert
kontinuierlich in die positive Richtung erhöht.
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Eine
Differenz zwischen (1) dem vom Eingangsdrehmoment abhängigen Basisdruck
und (2) dem Hydraulikdruck, der auf einen Wert gesetzt ist, der
größer oder
kleiner als der Basisdruck ist, nimmt zu, wenn das Eingangsdrehmoment
in die positive oder in die negative Richtung zunimmt.
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Der
Basisdruck wird auf einen Wert gesetzt, der bezüglich eines Eingangsdrehmoments
von 0 um einen vorgegebenen Wert in die negative Richtung versetzt
ist, und entspricht einem Hydraulikdruck, der basierend auf einem
Absolutwert des Eingangsdrehmoments berechnet wird.
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Der
ausrückseitige
Hydraulikdruckcontroller weist eine Korrektureinrichtung auf, die
den Hydraulikdruck für
das zweite Reibungseingriffselement korrigiert, indem der Druckwert
basierend auf dem Grad, in dem der Motor durchdreht (nachstehend
als "Motordurchdrehwert" bezeichnet) auf
einen Wert gesetzt wird, der kleiner oder größer ist als der Basisdruck.
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Die
Korrektureinrichtung berechnet den Motordurchdrehwert basierend
auf der Differenz zwischen dem Eingangsdrehzahl-Istwert und einer
Eingangsdrehzahl, die auf dem Übersetzungsverhältnis vor
dem Schaltvorgang zum Heraufschalten basiert, und stellt eine Rückkopplungssteuerung
für den
der Hydraulik-Servoeinrichtung für
das zweite Reibungseingriffselement zugeführten Hydraulikdruck basierend
auf dem berechneten Motordurchdrehwert bereit.
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Der
durch die Korrektureinrichtung berechnete Hydraulikkorrekturwert
ist ein vorgegebener negativer Wert, wenn der Motordurchdrehwert
in einem vorgegebenen Maß negativ
ist.
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Der
einrückseitige
Druckcontroller führt
eine Servo-Startsteuerung
aus, durch die der der Hydraulik-Servoeinrichtung für das erste
Reibungseingriffselement zugeführte
Hydraulikdruck derart gesteuert wird, dass das erste Reibungseingriffselement
auf einen Zustand eingestellt wird, in dem es gerade noch kein Drehmoment überträgt, und
die durch den ausrückseitigen
Druckcontroller ausgeführte
Steuerung ist eine ausrückseitige
(Warte) Steuerung, die gleichzeitig mit der Servo-Startsteuerung
ausgeführt
wird.
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Nach
der Servo-Startsteuerung führt
der einrückseitige
Druckcontroller eine Drehmomentphasensteuerung aus, durch die der
der Hydraulik-Servoeinrichtung für
das erste Reibungseingriffselement zugeführte Hydraulikdruck mit einem
vorgegebenen Gradienten auf einen vorgegebenen Druck-Sollwert erhöht wird.
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Der
vorgegebene Druck-Sollwert ist ein Hydraulikdruck, der basierend
auf dem Eingangsdrehmoment berechnet wird, wenn das Eingangsdrehmoment
einen positiven Wert hat, und der vorgegebene Druck-Sollwert hat
auch dann einen positiven Wert, wenn das Eingangsdrehmoment einen
negativen Wert hat.
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Der
ausrückseitige
Druckcontroller führt
eine Anfangsphasensteuerung aus, durch die der der Hydraulik-Servoeinrichtung
für das
zweite Reibungseingriffselement zugeführte Hydraulikdruck basierend auf
dem Hydraulikdruck in der durch den einrückseitigen Druckcontroller
ausgeführten
Drehmomentphasensteuerung gesteuert wird. D.h., der Hydraulikdruck
in der Anfangsphasensteuerung wird basierend auf einem Drehmomentwert
berechnet, der durch Subtrahieren des einrückseitigen Übertragungsdrehmoments in der
Drehmoment phasensteuerung vom Absolutwert des Eingangsdrehmoments erhalten
wird.
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Gemäß einem
anderen Aspekt wird erfindungsgemäß ein Speichermedium bereitgestellt,
das durch einen Computer lesbar ist, der Eingangssignale von einer
Hydraulikbetätigungseinrichtung
empfängt,
die mindestens die Hydraulikdrücke
steuert, die den Hydraulik-Servoeinrichtungen für das erste Reibungseingriffselement
und das zweite Reibungseingriffselement zugeführt werden, und Eingangssignale
von verschiedenen Sensoren, die den Fahrzeugbetriebszustand steuern,
und der Computer gibt in Antwort auf die Eingangssignale Hydrauliksteuerungssignale
aus. Das Speichermedium speichert ein codiertes Programm, das eine
Eingangsdrehmomentberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Eingangsdrehmoments
für den
ausrückseitigen
Hydraulikcontroller aufweist, der den der Hydraulik-Servoeinrichtung
für das
zweite Reibungseingriffselement zugeführten Hydraulikdruck steuert.
Das Speichermedium speichert ferner ein codiertes Programm zum Setzen
des der Hydraulik-Servoeinrichtung für das zweite Reibungseingriffselement
zugeführten
Hydraulikdrucks auf einen Druckhaltebereich, in dem die Hydraulikdrücke höher sind
als ein Basisdruck, wobei das zweite Reibungseingriffselement bei
dem gesetzten Druckwert eine vom berechneten Eingangsdrehmoment
abhängige
Drehmomentkapazität
aufweist, oder auf einen Schlupfbereich, in dem die Hydraulikdrücke niedriger
sind als der auf dem Eingangsdrehmoment basierende Basisdruck.
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Erfindungsgemäß wird die
Schaltsteuerung unabhängig
von einem Power-on-Zustand oder einem Power-off-Zustand durch eine
gemeinsame Steuerlogik ausgeführt.
Außerdem
wird das zweite Reibungseingriffselement im Power-off-Zustand auf einen
Schlupfzustand eingestellt, so dass die Eingangswellendrehzahl abnimmt.
Dadurch wird ein Gefühl
der Geschwindigkeitsreduktion vermieden. Außerdem wird, wenn der Fahrzeug fahrzustand
vom Power-off-Zustand auf den Power-on-Zustand wechselt, der ausrückseitige
Druck schnell vom Schlupfbereich auf den Druckhaltebereich geändert, wodurch
ein Durchdrehen des Motors vermieden wird.
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Der
Druckhaltebereich ist um einen vorgegebenen Wert von einem Eingangsdrehmoment
von 0 versetzt (vgl. 9), und der ausrückseitige
Druck wird derart gesetzt, dass ein kleines Anzugsdrehmoment aufrechterhalten
wird.
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Der
ausrückseitige
Druck hat unabhängig vom
Eingangsdrehmoment immer einen positiven Wert. Daher wird, wenn
das Eingangsdrehmoment einen negativen Wert hat, der Schaltvorgang
zum Heraufschalten auf die gleiche Weise verarbeitet als wenn das
Eingangsdrehmoment einen positiven Wert hätte.
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Wenn
der Fahrzeugfahrzustand während des
Schaltvorgangs zwischen dem Power-on-Zustand und dem Power-off-Zustand
wechselt, ändert sich
die Differenz zwischen dem ausrückseitigen (Warte)
Druck und dem Basisdruck glatt. Dadurch wird der Schaltvorgang ohne
Schaltruck ausgeführt.
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Der
Basisdruck wird basierend auf dem Absolutwert des Eingangsdrehmoments
berechnet. Daher wird der Basisdruck unabhängig vom Power-on- oder Power-off-Zustand
korrekt berechnet. Außerdem
wird der Basisdruck für
ein kleines Anzugsdrehmoment gesetzt, weil der Basisdruck um den
vorgegebenen Wert in der negativen Richtung versetzt ist.
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Der
ausrückseitige
(Warte) Druck wird basierend auf dem Motordurchdrehwert korrigiert.
Der Motordurchdrehwert wird auf einfache Weise und korrekt als Vergleichswert
berechnet, und das tatsächliche
Durchdrehen des Motors wird durch die Rückkopplungssteuerung minimiert.
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Der
Hydraulikdruckkorrekturwert ist zur negativen Seite versetzt und
wird für
ein kleines Anzugsdrehmoment gesetzt, um das Durchdrehen des Motors
sicher zu vermeiden. Der Hydraulikdruckkorrekturwert wird auf einen
negativen Wert gesetzt, wenn der berechnete Motordurchdrehwert um
mehr als der vorgegebene Wert auf der negativen Seite liegt. Dadurch
wird das ausrückseitige
Reibungseingriffselement auf einen Schlupfzustand eingestellt, so
dass die Verminderung der Motordrehzahl niedrig ist.
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Die
Steuerung des ausrückseitigen
Drucks im Druckhaltebereich und im Schlupfbereich ist eine ausrückseitige
(Warte) Steuerung, die der Servo-Startsteuerung für das einrückseitige
Reibungseingriffselement entspricht. Dadurch wird im Power-off-Zustand
ein Schaltvorgang zum Heraufschalten ohne Steuerungsverzögerung schnell
und korrekt ausgeführt.
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Der
Schaltvorgang zum Heraufschalten wird durch die Drehmomentphasensteuerung
für das
einrückseitige
Reibungseingriffsdrehmoment nach der Servo-Startsteuerung korrekt
verarbeitet.
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Im
Power-on-Zustand wird die Drehmomentphasensteuerung basierend auf
dem vorgegebenen Druck-Sollwert ausgeführt, der basierend auf dem Eingangsdrehmoment
berechnet wird. Dadurch wird gewährleistet,
dass der Schaltvorgang zum Heraufschalten korrekt ausgeführt wird.
Im Power-off-Zustand ist der gesetzte Wert vom Eingangsdrehmoment
unabhängig.
Dadurch wird gewährleistet,
dass der Schaltvorgang zum Heraufschalten geeignet ausgeführt wird.
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Die
ausrückseitige
Anfangsphasensteuerung wird mit der gleichen Zeitsteuerung ausgeführt wie
die einrückseitige
Drehmomentphasensteuerung. Dadurch wird der Schaltvorgang zum Heraufschalten
korrekt ausgeführt.
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Der
ausrückseitige
Druck in der Anfangsphasensteuerung wird basierend auf dem Drehmoment berechnet,
das durch Subtrahieren des einrückseitigen Übertragungsdrehmoments
vom Absolutwert des Eingangsdrehmoments berechnet wird. Dadurch wird
der ausrückseitige
Druck unabhängig
vom Power-on- oder Power-off-Zustand in Abhängigkeit vom einrückseitigen
Druck korrekt bestimmt. Dadurch werden der einrückseitige Druck und der ausrückseitige
Druck ausgeglichen und wird ein Schaltvorgang zum Heraufschalten
korrekt ausgeführt.
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Die
Hydrauliksteuerung im Schaltvorgang zum Heraufschalten wird unter
der Steuerung eines gespeicherten Programms ausgeführt, das
z.B. auf einem Speichermedium, wie beispielsweise einer CD-ROM,
codiert gespeichert ist.
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Die
Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen
beschrieben, in denen ähnliche
Merkmale durch ähnliche
Bezugszeichen bezeichnet sind; es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer in der vorliegenden Erfindung vorgesehenen elektronischen Steuerschaltung;
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2 ein
Diagramm einer erfindungsgemäßen Hydraulikschaltung;
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3 ein
Zeitdiagramm zum Darstellen von Steuersignaldrücken für den einrückseitigen Druck und den ausrückseitigen
Druck in einem Power-on-Schaltvorgang zum Heraufschalten;
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4 ein
Zeitdiagramm zum Darstellen von Steuersignaldrücken für den einrückseitigen Druck und den ausrückseitigen
Druck in einem Power-off-Schaltvorgang zum Heraufschalten;
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5 ein
Zeitdiagramm zum Darstellen von Steuersignaldrücken, wenn der Fahrtzustand
sich vom Power-off-Zustand
auf den Power-on-Zustand ändert;
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6 ein
Ablaufdiagramm zum Darstellen einer einrückseitigen Steuerung bei einem
Schaltvorgang zum Heraufschalten;
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7 eine
Fortsetzung des Ablaufdiagramms von 6;
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8 ein
Ablaufdiagramm einer Routine für eine
ausrückseitige
Steuerung bei einem Schaltvorgang zum Heraufschalten;
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9 einen
Graphen des Hydraulikdrucks in einer ausrückseitigen (Warte) Steuerung;
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10 einen
Graphen eines Hydraulikdruckkorrekturwertes als Funktion des Motordurchdrehwertes;
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11 ein
Ablaufdiagramm einer Routine für eine
Drehmomentzuteilung in einer einrückseitigen Drehmomentphasensteuerung
und einer ausrückseitigen
Anfangsphasensteuerung;
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12 ein
Zeitdiagramm zum Darstellen von Steuersignaldrücken, wenn der Fahrzustand
sich während
einer einrückseitigen
Endphasensteuerung vom Power-off-Zustand auf den Power-on-Zustand ändert; und
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13 ein
Zeitdiagramm zum Darstellen von Steuersignaldrücken, wenn der Fahrtzustand sich
während
einer einrückseitigen
Trägheitsphasensteuerung
vom Power-on-Zustand auf den Power-off-Zustand ändert.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen
verdeutlicht.
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Das
Automatikgetriebe weist viele Reibungseingriffselemente, wie beispielsweise
Kupplungen und Bremsen, und einen (nicht dargestellten) Planetengetriebemechanismus
zum selektiven Einrichten eines Drehmomentübertragungsweges durch geeignetes
Ein- und Ausrücken
der Reibungseingriffselemente auf. Die Eingangswelle des Automatikgetriebemechanismus
ist über
einen Drehmomentwandler mit der Ausgangswelle eines Motors verbunden.
Die Abtriebswelle des Automatikgetriebemechanismus ist mit den Antriebsrädern verbunden.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Ausführungsform einer in der vorliegenden Erfindung
vorgesehenen elektronischen Steuerschaltung. Eine Steuereinheit
(ECU) 1 wird durch einen Mikrocomputer gebildet, dem Signale
von einem Motordrehzahlsensor 2, einem Drosselklappenöffnungssensor 3,
der den Grad der Betätigung
eines Beschleuni gungspedals durch einen Fahrer erfaßt, einem
Eingangswellendrehzahlsensor 5, der die Eingangswellendrehzahl
(= Turbinendrehzahl) des Getriebes (Automatikgetriebemechanismus)
erfaßt,
einem Fahrzeuggeschwindigkeits(= Ausgangswellendrehzahl des Automatikgetriebes)sensor 6 und
einem Öltemperatursensor 7 zugeführt werden.
Die Steuereinheit 1 gibt Signale an lineare Solenoidventile
SLS, SLU in der Hydraulikschaltung aus. Die Steuereinheit 1 weist
auf: eine Eingangsdrehmomentberechnungseinrichtung 1a zum
Berechnen eines Eingangsdrehmoments basierend auf Signalen vom Motordrehzahlsensor 2,
vom Drosselklappenöffnungssensor 3 und
vom Eingangswellendrehzahlsensor 5; einen einrückseitigen
Druckcontroller 1b zum Steuern eines einer Hydraulik-Servoeinrichtung
für das
einrückseitige
(erste) Reibungseingriffselement zugeführten Hydraulikdrucks; und
einen ausrückseitigen
Druckcontroller 1c zum Steuern eines einer Hydraulik-Servoeinrichtung
für das
ausrückseitige
(zweite) Reibungseingriffselement zugeführten Hydraulikdrucks. Der
ausrückseitige
Druckcontroller 1c führt
eine ausrückseitige
(Warte) Steuerung aus durch Setzen des der Hydraulik-Servoeinrichtung
für das
zweite Reibungseingriffselement zugeführten Hydraulikdrucks auf einen
Druckhaltebereich, in dem der Hydraulikdruck höher ist als ein Basisdruck,
oder auf einen Schlupfbereich, in dem der Hydraulikdruck niedriger
ist als der Basisdruck. Der Basisdruck ist ein Druck, bei dem das
ausrückseitige Reibungseingriffselement
eine mit dem berechneten Eingangsdrehmoment in Beziehung stehende
Drehmomentkapazität
aufweist.
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Die
in 2 dargestellte Hydraulikschaltung weist die beiden
linearen Solenoidventile SLS, SLU und mehrere Hydraulik-Servoeinrichtungen 9, 10 auf, die
mehrere Reibungseingriffselemente (Kupplungen und Bremsen) ein-
und ausrücken,
um verschiedene Übersetzungsverhältnisse
zu erhalten. Bei spielsweise können
durch Ändern
des Drehmomentübertragungswegs über die
Planetengetriebeeinheit des Automatikgetriebemechanismus vier oder
fünf Vorwärtsübersetzungsverhältnisse
und ein Rückwärtsübersetzungsverhältnis erhalten
werden. Eingangsports a1, a2 der
linearen Solenoidventile SLS und SLU empfangen einen Solenoidmodulationsdruck.
Die linearen Solenoidventile SLS, SLU führen Steuerhydraulikkammern 11a, 12a von
Druckregelventilen 11, 12 Steuerdrücke über ihre
Ausgangsports b1, b2 zu. Eingangsports 11b, 12b der
Druckregelventile 11, 12 empfangen einen Leitungsdruck.
Die durch die Steuerdrücke
geregelten Ausgangsdrücke
werden den Hydraulik-Servoeinrichtungen 9, 10 über Schaltventile 13 bzw. 15 von
Ausgangsports 11c, 12c geeignet zugeführt.
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Die
Hydraulikschaltung von 2 dient lediglich zum Erläutern eines
Basiskonzepts der Schaltung, und die Hydraulik-Servoeinrichtungen 9, 10 und die
Schaltventile 13, 15 sind lediglich zur Erläuterung dargestellt.
Tatsächlich
weist der Automatikgetriebemechanismus viel mehr Hydraulik-Servoeinrichtungen
und Schaltventile zum Schalten der den Hydraulik-Servoeinrichtungen
zugeführten
Hydraulikdrücke auf.
In jeder Hydraulik-Servoeinrichtung, die exemplarisch durch die
Hydraulik-Servoeinrichtung 10 dargestellt ist, ist ein
Kolben 19 über
eine Öldichtung 17 öldicht in
einen Zylinder 16 eingepaßt. Der Kolben 19 wird
gegen die Kraft einer Rückstellfeder 21 gemäß dem einer
Hydraulikkammer 20 vom Steuerventil 12 zugeführten geregelten
Druck bewegt, um äußere Reibungsscheiben 22 mit
inneren Reibungselementen 23 in Kontakt zu bringen. Obwohl
die Reibungsscheiben 22 und die Elemente 23 in 2 in
Form von Kupplungen dargestellt sind, können auch Bremsen auf ähnliche
Weise konstruiert sein und betätigt werden.
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Nachstehend
wird eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Hydrauliksteuerungsschaltung
unter Bezug auf die 3 bis 9 beschrieben.
Die Hydrauliksteuerungsschaltung wird unter Bezug auf ein Zeitdiagramm
für einen
Schaltvorgang zum Heraufschalten sowohl für einen Power-on-Zustand (3),
als auch für
einen Power-off-Zustand (4) beschrieben.
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Ein
Schaltvorgang, beispielsweise ein Schaltvorgang zum Heraufschalten
vom zweiten in den dritten Gang, wird basierend auf einem in der Steuereinheit 1 gespeicherten
Schaltkennfeld bestimmt, der Signale vom Drosselklappenöffnungssensor 3 gemäß einem
erfaßten
Betätigungsgrad des
Beschleunigungspedals und vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 zugeführt werden.
Nachdem eine vorgegebene Zeitdauer zum Vorbereiten von Operationen
für ein
vorgegebenes Schaltventil verstrichen ist, werden Schaltsteuerungen
für den
einrückseitigen
Druck PA und den ausrückseitigen Druck
PB gestartet. Die einrückseitige
Drucksteuerung wird nachstehend unter Bezug auf die 6 und 7 beschrieben.
In Schritt S1 wird ein Zeitgeber zum gleichen Zeitpunkt gestartet,
zu dem die Schaltsteuerung startet. In Schritt S2 wird ein vorgegebener
Signaldruck an das lineare Solenoidventil SLS (oder SLU) ausgegeben,
so dass der der einrückseitigen
Hydraulik-Servoeinrichtung
zugeführte einrückseitige
Druck PA auf einen vorgegebenen Druckwert PS1 eingestellt
wird. Der vorgegebene Druckwert (Druckgrenzwert) PS1 wird
derart gesetzt, dass die Hydraulikkammer 20 der Hydraulik-Servoeinrichtung
gefüllt
wird, und für
eine vorgegebene Zeitdauer tSA, gehalten.
In Schritt S3 wird nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer tSA der einrückseitige Druck PA in Schritt
S4 mit der Zeit mit einem vorgegebenen Gradienten [(PS1 – PS2)/tSB] vermindert (nachstehend
als "Druckverminderung" bezeichnet). Wenn
der einrückseitige
Druck PA in Schritt S5 auf einen vorgegebenen niedrigen Druckwert
PS2 abgenommen hat, wird die Druckverminderung
gestoppt, und der einrückseitige
Druck PA wird in Schritt S6 bei dem vorgegebenen niedrigen Druckwert
PS2 (im Bereitschaftszustand) gehalten.
Der vorgegebene niedrige Druckwert PS2 wird
derart gesetzt, dass er höher ist
als ein Kolbenhubdruck, so dass keine Drehzahländerung an der Eingangswelle
auftritt. In Schritt S7 wird der vorgegebene niedrige Druckwert
PS2 gehalten, bis eine Zeitdauer t verstrichen
ist, die einer vorgegebenen Zeitdauer tSE gleicht.
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Die
Schritte S2 bis S7 beschreiben eine Servo-Startsteuerung. In der Servo-Startsteuerung
wird ein einrückseitiger
Hydraulikkolben ausgefahren, um die Abstände innerhalb des einrückseitigen
Reibungseingriffselements zu vermindern, wodurch der eigentliche
Schaltvorgang zum Heraufschalten ausgeführt wird, in dem das dem einrückseitigen
Reibungseingriffselement zugeteilte Drehmoment und die Drehzahl
geändert
werden.
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In
Schritt S8 wird ein einrückseitiges
zugeteiltes Drehmoment TA basierend auf
dem Eingangsdrehmoment TT (= Turbinendrehmoment)
folgendermaßen
berechnet. Zunächst
wird das Motordrehmoment durch eine lineare Interpolation basierend
auf dem Drosselklappenöffnungsgrad
und der Drehzahl unter Verwendung eines Kennfeldes bestimmt, das gemäß dem Fahrzeugfahrzustand
ausgewählt
wird. Dann wird ein Drehzahlverhältnis
basierend auf der Eingangs- und der Ausgangsdrehzahl des Drehmomentwandlers
berechnet. Ein Drehmomentverhältnis wird
anhand eines Kennfeldes basierend auf dem Drehzahlverhältnis bestimmt.
Dann wird das Eingangsdrehmoment TT durch
Multiplizieren des Motordrehmoments mit dem Drehmomentverhältnis bestimmt.
Das einrückseitige
zugeteilte Drehmoment TA wird dann basierend
auf dem Drehmomentteilungsverhältnis
1/a und dem Eingangsdrehmoment TT bestimmt
(TA = 1/a·TT).
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In
Schritt S9 wird ein Einrückdruck-Sollwert PTA, durch den die Eingangsdrehzahl NT (die Drehzahl unmittelbar vor Beginn einer
Trägheitsphase) eingestellt
wird, basierend auf einer vorgegebenen Funktion PTA =
fTA(TA) berechnet,
die sich gemäß dem einrückseitigen
zugeteilten Drehmoment TA ändert. Daher
wird der Einrückdruck-Sollwert
PTA basierend auf der Gleichung PTA = (TA/AA) + BA + dPTA berechnet, wobei BA den
Kolbenhubdruck (= Federdruck), AA das Produkt
aus effektivem Radius des Reibungseingriffselements × Kolbenfläche × Konstante × Reibungskoeffizient
und dPTA einen Hydraulikdruck-Inkrementwert zum
Verzögern
der Zufuhr eines Hydraulikdrucks bezeichnen. Wenn der Fahrzeugfahrzustand
ein Power-on-Zustand
ist, wird der Einrückdruck-Sollwert
PTA basierend auf dem Eingangsdrehmoment
TT berechnet. Wenn der Fahrzeugfahrzustand
ein Power-off-Zustand und der Einrückdruck-Sollwert PTA niedriger
ist als ein vorgegebener Druckwert POFFSET,
wird der Einrückdruck-Sollwert
auf den vorgegebenen Druckwert POFFSET gesetzt.
Dadurch wird gewährleistet,
dass der Schaltvorgang ausgeführt
wird, wie später
unter Bezug auf 11 beschrieben wird. In Schritt
S10 wird der Einrückdruck-Sollwert PTA basierend auf Anzugsdrehmomentwerten S11, S12 korrigiert.
Die Anzugsdrehmomentwerte S11, S12 werden basierend auf Kennfeldwerten und
Lernwerten berechnet. D.h., die Anzugsdrehmomentwerte S11,
S12 werden basierend auf Drosselklappenöffnungsgrad-Fahrzeuggeschwindigkeit-Kennfeldern
für verschiedene Öltemperaturen gesetzt.
Die Anzugsdrehmomentwerte werden korrigiert, um ein unnötiges Durchdrehen
des Motors zu vermeiden.
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In
Schritt S11 wird ein Gradient (PTA – PS2)/tTA basierend
auf dem Einrückdruck-Sollwert
PTAE berechnet, der basierend auf einer
vorgegebenen Zeitdauer tTA und dem Eingangsdrehmoment
TT berechnet wird, und durch den das einrückseitige
Reibungseingriffselement auf einen Zustand unmittelbar vor Beginn
der Trägheitsphase
eingestellt wird. Der einrückseitige
Druck PA nimmt mit der Zeit mit einem vorgegebenen Gradienten zu
(nachstehend als "Druckerhöhung" bezeichnet).
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In
Schritt S12 wird das einrückseitige
Drehmoment gemäß einer
ersten Druckerhöhung
mit einem vergleichsweise steilen Gradienten erhöht, und der einrückseitige
Druck PA wird auf einen Zustand unmittelbar vor Beginn einer Änderung
der Eingangswellendrehzahl erhöht,
d.h. auf den Einrückdruck-Sollwert PTA. Im Power-off-Zustand wird der vorgegebene
Druck POFFSET auf den Einrückdruck-Sollwert
eingestellt. Dann wird der einrückseitige
Druck PA einer Druckerhöhung
mit dem vorgegebenen Gradien (POFFSET – PS2)/tTA unterzogen.
-
In
Schritt S13 wird, wenn der einrückseitige Druck
PA auf den Einrückdruck-Sollwert
PTA (oder POFFSET)
angestiegen ist, d.h., wenn die Trägheitsphase beginnt, d.h.,
wenn die Eingangswellendrehzahl NT beginnt
sich zu ändern,
der Gradient (Änderungsrate) δPTA des einrückseitigen Drucks PA basierend auf
einer vorgegebenen Funktion berechnet: δPTA = fδPTA(ωa'), wobei ωa' einen Drehzahländerungsraten-Sollwert
dωs/dt
bezeichnet, der als Sollwert gesetzt wird, wenn die Eingangswellendrehzahl
NT beginnt sich zu ändern. Daher wird der Gradient δPTA des einrückseitigen Drucks PA durch δPTA = (I·ωa')/(k·taim) berechnet, wobei k eine Konstante, taim einen Schaltstartzeit-Sollwert und I
einen Trägheitswert
bezeichnen. Dann wird der einrückseitige
Druck PA in Schritt S14 einer Druckerhöhung mit dem Gradienten δPTA unterzogen. Die zweite Druckerhöhung wird
fortgesetzt, bis in Schritt S15 ein Drehzahländerungswert ΔN auf eine
Drehzahl dNS zum Erfassen des Starts eines
vorgegebenen Schaltvorgangs angestiegen ist. Der Drehzahländerungswert ΔN bezeichnet
eine Änderung
bezüglich
der zu Beginn der Drehzahländerung
vorliegenden Eingangsdrehzahl NTS.
-
Die
Schritte S8 bis S14 beschreiben die Drehmomentphasensteuerung. In
der Drehmomentphasensteuerung wird das dem einrückseitigen Reibungseingriffselement
zugeteilte Drehmo ment erhöht,
das dem ausrückseitigen
Reibungseingriffselement zugeteilte Drehmoment vermindert und das Übersetzungsverhältnis ist
das vor dem Schaltvorgang zum Heraufschalten (d.h. das zweite Übersetzungsverhältnis).
Es wird nur die Drehmomentverteilung geändert.
-
Die
Drehmomentverteilung in der einrückseitigen
Drehmomentphasensteuerung wird später unter Bezug auf 11 beschrieben.
Im Power-off-Zustand hat das Eingangsdrehmoment einen negativen Wert,
und die Eingangsdrehzahl hat sich durch die Ausrücksteuerung für den ausrückseitigen
Druck PB bereits geändert.
D.h., Schritt S14 wurde bereits ausgeführt. Daher werden die Schritte
S13 und S14 nicht ausgeführt.
Außerdem
hat sich die Eingangsdrehzahl NT bereits
auf eine Drehzahl für
ein hohes Übersetzungsverhältnis (z.B.
das Übersetzungsverhältnis für den dritten
Gang) geändert.
Daher wird Schritt S16 übersprungen
und tatsächlich
nicht ausgeführt.
-
Der
Beginn der Änderung
der Eingangswellendrehzahl NT ist der Beginn
der Trägheitsphase, d.h.,
ein Zustand, in dem ein Schaltvorgang (ein Schaltvorgang vom zweiten
in den dritten Gang) startet, d.h. die Eingangswellendrehzahl beginnt
sich bezüglich
der Ausgangswellendrehzahl zu ändern,
wodurch das Übersetzungsverhältnis beginnt
sich zu ändern.
Der Beginn der Änderung
der Eingangswellendrehzahl NT wird hierbei
basierend auf Signalen vom Eingangswellendrehzahlsensor 5 und
vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 erfaßt. Die
Erfassung des Beginns der Änderung
der Eingangswellendrehzahl NT ist jedoch
nicht auf die Erfassung einer Änderung
des Übersetzungsverhältnisses
(Beginn der Trägheitsphase)
beschränkt.
Es kann auch eine Drehbewegungsänderung
in der Trägheitsphase
erfaßt
werden, weil eine Änderung
der Eingangswellendrehzahl NT begonnen hat,
die mit einer Änderung der
Drehmomentverteilung in Beziehung steht.
-
Eine
einrückseitige
Druckänderung δPI wird durch eine Rückkopplungssteuerung basierend
auf der Drehzahländerung ΔN gesetzt,
die auf durch den Eingangswellendrehzahlsensor 5 erfaßten Werten basiert.
Der einrückseitige
Druck PA wird in Schritt S16 einer Druckerhöhung mit dem Gradienten δPI unterzogen. Die Druckerhöhung mit
dem Gradienten δPI wird in Schritt S17 fortgesetzt, bis a(1)%,
z.B. 70%, der Drehzahländerung ΔN am Ende
des Schaltvorgangs erreicht sind. D.h., die Druckerhöhung mit
dem Gradienten δPI wird fortgesetzt, bis (ΔN·100)/(NTS/gi)·(gi – gi+1) den Wert a(1)% annimmt, wobei NTS die Eingangswellendrehzahl zu Beginn des
Schaltvorgangs, ΔN
die Drehzahländerung,
gi das Übersetzungsverhältnis vor
dem Schaltvorgang und gi+1 das Übersetzungsverhältnis nach
dem Schaltvorgang bezeichnen. Die Rückkopplungssteuerung in den
Schritten S16 und S17 ist die Trägheitsphasensteuerung.
Die Drehmomentkapazität
des einrückseitigen
Reibungseingriffselements nimmt mehr zu als das Motordrehmoment.
Die Differenz zwischen dem durch die einrückseitige Drehmomentkapazität bestimmten
Eingangsdrehmoment und dem tatsächlichen
Motordrehmoment wird eine Last für
den Motor, wodurch die Motordrehzahl abnimmt.
-
Nachdem
a(1)% der Drehzahländerung ΔN erreicht
sind, wird durch eine Rückkopplungssteuerung
basierend auf einer glatten Eingangswellendrehzahländerung ΔN ein vom
Gradienten δPI verschiedener Hydraulikdruckgradient δPL gesetzt. Dann wird der einrückseitige
Druck PA in Schritt S18 mit dem Gradient δPL erhöht. Im allgemeinen
ist der Gradient δPL etwas flacher als der Gradient δPI. Die Druckerhöhung wird fortgesetzt, bis
in Schritt S19 a(2)%, z.B. 90%, der Drehzahländerung ΔN erreicht sind, d.h. etwa bis
zum Ende des Schaltvorgangs. Die Soll-Schaltzeiten für die Druckerhöhungen mit dem Gradient δPI und dem Gradient δPL werden
basierend auf einem Drosselklappenöffnung-Fahrzeuggeschwindigkeit-Kennfeld
gesetzt, das gemäß der Öltemperatur
ausgewählt
wird.
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Nachdem
die Soll-Schaltzeit abgelaufen ist, wird in Schritt S20 eine Durchdrehzeit
tF gesetzt. Der Zustand zu diesem Zeitpunkt
entspricht ungefähr dem
Zustand, in dem die Trägheitsphase
beendet ist. Außerdem
wird ein vergleichsweise steiler Hydraulikdruckgradient δPF gesetzt, und der einrückseitige Druck PA wird in
Schritt S21 mit dem steilen Gradient δPF erhöht. Nachdem
in Schritt S22 eine vorgegebene Zeitdauer tFE,
die ausreichend ist, um den Einrückdruck
geeignet zu erhöhen,
bezüglich
der Durchdrehzeit tF verstrichen ist, wird
die einrückseitige
Drucksteuerung beendet.
-
Nachstehend
wird die Steuerung des ausrückseitigen
Drucks PB in einem Schaltvorgang zum Heraufschalten unter Bezug
auf 8 beschrieben. In Schritt S31 wird ein Zeitgeber
für die
ausrückseitige
Drucksteuerung durch einen Schaltbefehl von der Steuereinheit 1 zum
gleichen Zeitpunkt gestartet, zu dem die einrückseitige Drucksteuerung gestartet wird.
Der ausrückseitige
Druck PB ist gleichzeitig der für
den Einrückvorgang
erforderliche hohe Druck. Ein ausrückseitiges Eingangsdrehmoment
TB wird in Schritt S32 basierend auf dem
Eingangsdrehmoment Tt berechnet. In diesem
Zustand befindet sich das Automatikgetriebe in einem vor dem Schaltvorgang zum
Heraufschalten vorliegenden niedrigen Übersetzungsverhältnis (z.B.
im zweiten Gang), so dass nahezu das gesamte Eingangsdrehmoment
durch das ausrückseitige
Reibungseingriffselement bereitgestellt wird. Es wird ein auf dem
niedrigen Übersetzungsverhältnis basierendes
ausrückseitiges
Eingangsdrehmoment TB berechnet.
-
In
Schritt S34 wird der ausrückseitige
Druck PB basierend auf dem ausrückseitigen
Eingangsdrehmoment TB auf den berechneten
ausrückseitigen (Warte)
Druck PW gesetzt. Wie in 9 dargestellt ist,
wird der ausrückseitige
(Warte) Druck PW folgendermaßen gesetzt.
Zunächst
wird ein Basisdruck PW' berechnet, mit dem das ausrückseitige
Reibungseingriffselement eine dem ausrückseitigen Eingangsdrehmoment
TB entsprechende Drehmomentkapazität aufweist.
Der Basisdruck PW' ist ein Druck, durch den das ausrückseitige
Reibungseingriffselement eine begrenzte Drehmomentkapazität aufweist,
bei der kein Schlupf auftritt, d.h. das Eingangsdrehmoment TB. Der Basisdruck PW' wird basierend auf
dem Absolutwert des Eingangsdrehmoments TT berechnet.
Der Basisdruck PW' wird hinsichtlich eines kleinen Anzugsdrehmoments
gesetzt, um ein Durchgehen des Motors zu verhindern. D.h., der Basisdruck PW' ist
um einen vorgegebenen Wert zur negativen Seite versetzt. Wie in 9 dargestellt
ist, wird, wenn das Eingangsdrehmoment sich bezüglich des Versatzwertes auf
der positiven Seite befindet, der ausrückseitige (Warte) Druck PW auf einen Wert gesetzt, der größer ist
als der Basisdruck PW'. Wenn sich dagegen das Eingangsdrehmoment
bezüglich
des Versatzwertes auf der negativen Seite befindet, wird der ausrückseitige
(Warte) Druck PW auf einen Wert gesetzt,
der kleiner ist als der Basisdruck PW'. D.h., auf der positiven
Seite des Versatzwertes weist das ausrückseitige Reibungseingriffselement
eine Drehmomentkapazität
auf, die größer ist
als die dem Eingangsdrehmoment entsprechende Drehmomentkapazität, so dass
das Reibungseingriffselement vollständig eingerückt und eingerückt gehalten
wird. Dieser Zustand entspricht dem "Druckhaltebereich". Auf der negativen Seite des Versatzwertes
weist das ausrückseitige
Reibungseingriffselement dagegen eine Drehmomentkapazität auf, die
kleiner ist als die dem Eingangsdrehmoment entsprechende Drehmomentkapazität, so dass
das Reibungseingriffselement sich in einem Schlupfzustand befindet.
Dieser Zustand entspricht dem "Schlupfbereich". Wenn das Eingangsdrehmoment
bezüglich
des Versatzwertes zur positiven Seite oder zur negativen Seite ansteigt, nimmt
die Differenz zwischen dem Basisdruck PW' und dem ausrückseitigen
(Warte) Druck PW linear zu.
-
Der
ausrückseitige
(Warte) Druck PW wird basierend auf dem
Motordurchdrehwert korrigiert, wie in 10 dargestellt
ist, wobei der Motordurchdrehwert folgendermaßen bestimmt wird. Wenn bestimmt
wird, dass die Eingangswellendrehzahl (oder Motordrehzahl) größer ist
als die Drehzahl im niedrigen Übersetzungsverhältnis (z.B.
im zweiten Gang), d.h. als das Übersetzungsverhältnis vor
dem Schaltvorgang zum Heraufschalten, das anhand des Verhältnisses
zwischen der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl berechnet
wird, wird entschieden, dass der Motor durchdreht. Dann stellt die
Differenz zwischen der aktuellen Eingangswellendrehzahl und der
durch Multiplizieren des niedrigen Drehzahlverhältnisses mit der aktuellen
Ausgangswellendrehzahl berechneten Drehzahl (bezüglich des Übersetzungsverhältnisses
erhaltene Eingangswellendrehzahl) den Motordurchdrehwert dar. Dann
wird, wie in 10 dargestellt ist, ein Korrekturdruck
basierend auf dem Motordurchdrehwert bestimmt, und der ausrückseitige
(Warte) Druck PW wird durch eine Rückkopplungssteuerung
basierend auf dem Motordurchdrehwert eingestellt. Der Korrekturdruck-Inkrementwert
wird derart gesetzt, dass ein kleines Anzugsdrehmoment bereitgestellt
wird, und ein vorgegebener Versatzwert wird gesetzt, um zu verhindern,
dass der Motor durchdreht. Wenn der Motordurchdrehwert um mehr als
einen vorgegebenen Wert negativ ist, wird der Korrekturdruck-Inkrementwert
als vorgegebener negativer Wert gesetzt. Daher ist, wenn das Eingangsdrehmoment
negativ ist, das ausrückseitige Reibungseingriffselement
auf einen Schlupfzustand eingestellt, und die Verminderung der Motordrehzahl ist
gering.
-
Der
ausrückseitige
(Warte) Druck PW wird gehalten, bis in Schritt
S35 eine durch den Zeitzählwert
t gemessene vorgegebene Zeitdauer tSE abgelaufen
ist, um eine Synchronisation mit der Servo-Startsteuerung für das einrückseitige
Reibungseingriffselement zu erreichen. Die Schritte S31 bis S34
beziehen sich auf die ausrückseitige
(Warte) Steuerung. Daher wird im in 3 dargestellten
Power-on-Zustand der ausrückseitige
(Warte) Druck auf einen Wert gesetzt, der größer ist als der mit dem Eingangsdrehmoment
in Beziehung stehende Basisdruck PW' (Druckhaltebereich),
weil das Eingangsdrehmoment Tt positiv ist.
Dann wird das ausrückseitige
Reibungseingriffselement im eingerückten Zustand gehalten, so
dass das Automatikgetriebe im niedrigen Übersetzungsverhältnis (beispielsweise
im zweiten Gang) gehalten wird, um auf die Drehmomentphasensteuerung
des einrückseitigen
Reibungseingriffselements zu warten. Im in 4 dargestellten
Power-off-Zustand wird veranlaßt,
dass der ausrückseitige
(Warte) Druck PW niedriger wird als der
mit dem Eingangsdrehmoment in Beziehung stehende Basisdruck PW' (Schlupfbereich).
Dann wird das ausrückseitige
Reibungseingriffselement auf einen Schlupfzustand eingestellt, und
die Eingangswellendrehzahl NT' wird basierend auf
dem Power-off-Zustand vermindert. Dann wird der Schaltvorgang auf
das höhere Übersetzungsverhältnis (z.B.
in den dritten Gang) ausgeführt.
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In
Schritt S36 wird ein ausrückseitiges
Zwischendrehmoment TB' als Funktion des einrückseitigen
Drucks PA und des Eingangsdrehmoments TT berechnet,
d.h. TB' =
fTB(PA, TT). Außerdem wird
in Schritt S37 das ausrückseitige
Drehmoment TB als Funktion von Anzugsdrehmomentwerten
S1D, S2D berechnet,
d.h. TB = S1D·TB + S2D. Dann wird
in Schritt S38 der ausrückseitige
Druck PB basierend auf dem ausrückseitigen
Drehmoment TB berechnet, d.h. PB = fPB(TB). D.h., das
zugeteilte Drehmoment TA für das einrückseitige
Reibungseingriffsele ment wird berechnet durch TA =
AA·(PA – BA), wobei AA das
Produkt aus effektivem Radius des Reibungseingriffselements × Kolbenfläche × Konstante × Reibungskoeffizient
und BA den Kolbenhubdruck bezeichnen. Das
dem ausrückseitigen
Reibungseingriffselement zugeteilte ausrückseitige Zwischendrehmoment
TB' wird
durch die Gleichung TB' = (1/b)TT – (a/b)TA berechnet, wobei 1/b das der Ausrückseite
zugeteilte Drehmoment 1/a das der Einrückseite zugeteilte Drehmoment
und TT das Eingangswellendrehmoment bezeichnen.
Dann wird der Anzugsdrehmomentwert des einrückseitigen Reibungseingriffselements
basierend auf den Anzugsdrehmomentwerten S1D,
S2D hinsichtlich des Fahrkomforts gesetzt,
und das ausrückseitige
Drehmoment TB wird durch TB =
S1D·TB + S2D berechnet. Die
Anzugsdrehmomentwerte S1D, S2D werden
basierend auf einem Drosselklappenöffnung-Fahrzeuggeschwindigkeit-Kennfeld
gesetzt, das unter mehreren Kennfeldern basierend auf der Öltemperatur
ausgewählt
wird, so dass der Fahrer ein angenehmes Schaltgefühl empfindet.
Außerdem
wird der ausrückseitige
Druck PB basierend auf dem ausrückseitigen Drehmoment
TB hinsichtlich der Anzugsdrehmomentwerte
durch die Gleichung PB = (TB/AB) + BB berechnet,
wobei AB das Produkt aus dem effektiven
Radius des Reibungseingriffselements × Kolbenfläche × Konstante × Reibungskoeffizient
und BB den ausrückseitigen Kolbenhubdruck bezeichnen.
Bei der Berechnung des ausrückseitigen
Drehmoments TB wird der Absolutwert TT verwendet. Daher ist der ausrückseitige
Druck immer positiv.
-
Weil
die Druckverminderung des berechneten ausrückseitigen Drucks PB vom einrückseitigen Druck
PA abhängt,
werden bei der Druckverminderung ausgehend vom Startzeitpunkt (tTA) der Trägheitsphase, bei der die Eingangswellendrehzahl
beginnt sich zu ändern,
zwei verschiedene Gradienten verwendet. D.h., die Druckverminderung
besteht aus einer der ersten Druckerhöhung des einrückseitigen Drucks
entsprechenden Druckverminderung mit einem vergleichsweise steilen
Koeffizienten und einer der zweiten Druckerhöhung des einrückseitigen Drucks
entsprechenden Druckverminderung mit einem vergleichsweise flachen
Gradienten. Dann wird die Druckverminderung fortgesetzt, bis die
Eingangswellendrehzahländerung ΔN in Schritt
S39 die vorgegebene Drehzahl NS für die Erfassung
des Startzeitpunkts erreicht.
-
Die
Schritte S36 bis S38 betreffen die Anfangsphasensteuerung und entsprechen
der Drehmomentphasensteuerung (im Power-on-Zustand) oder der Drehmomentphasensteuerung
+ einer Endphasensteuerung (im Power-off-Zustand) für die Einrückseite.
Dann wird ein Gradient δPE für
den einrückseitigen
Druck gesetzt, und der ausrückseitige Druck
PB wird in Schritt S40 mit diesem Hydraulikdruckgradient vermindert.
Diese Druckverminderung wird fortgesetzt, bis der ausrückseitige
Druck PB in Schritt S41 auf 0 abgenommen hat. Dann wird die ausrückseitige
Drucksteuerung beendet. In Schritt S40 wird eine Ausrücksteuerung
ausgeführt,
die der Trägheitsphasensteuerung
+ der Endphasensteuerung + einer Endsteuerung (im Power-on-Zustand) oder
der Endsteuerung (im Power-off-Zustand) entspricht.
-
Nachstehend
werden die Drehmomentverteilungssteuerung in der einrückseitigen
Drehmomentphasensteuerung und der ausrückseitigen Anfangsphasensteuerung
unter Bezug auf 11 beschrieben. In Schritt S51
wird der auf dem Eingangsdrehmoment Tt basierende
Einrückdruck-Sollwert
PTA auf die gleiche Weise berechnet wie
in den Schritten S8, S9. Der Einrückdruck-Sollwert PTA wird
in Schritt S52 mit dem vorgegebenen Druck POFFSET verglichen. Der
vorgegebene Druck POFFSET soll ein Wert
sein, mit dem der Schaltvorgang in einem Fall ausgeführt werden
kann, in dem das Eingangsdrehmoment klein ist und der Schaltvorgang
herkömmlich
nicht ausgeführt würde. Im
Power-on-Zustand wird, wenn der Einrückdruck-Sollwert PTA größer ist
als der vorgegebene Druck POFFSET, in Schritt
S53 ein vorgegebener (erster) Gradient δPA1 = (PTA – PS2)/tTA basierend
auf dem Einrückdruck-Sollwert
PTA, der vorgegebenen Zeit tTA und
dem vorgegebenen niedrigen Druckwert PS2 berechnet.
Dann wird der einrückseitige
Druck PA in Schritt S54 mit dem ersten Gradienten δPA1 erhöht. Die
Druckerhöhung
wird fortgesetzt, bis der einrückseitige
Druck PA in Schritt S55 auf den Einrückdruck-Sollwert PTA angestiegen
ist.
-
Im
Power-off-Zustand wird, wenn der Einrückdruck-Sollwert PTA kleiner
ist als der vorgegebene Druck POFFSET, in
Schritt S56 ein vorgegebener Gradient δPA2 = (POFFSET – PS2)/tTA basierend
auf dem vorgegebenen Druck POFFSET, der
vorgegebenen Zeit tTA und dem vorgegebenen
niedrigen Druckwert PS2 berechnet. Dann
wird der einrückseitige
Druck PA in Schritt S57 mit dem vorgegebenen Gradienten δPA2 erhöht. Die
Druckerhöhung
wird fortgesetzt, bis der einrückseitige
Druck PA in Schritt S58 auf den vorgegebenen Druck POFFSET angestiegen
ist.
-
Wenn
der einrückseitige
Druck PA auf den Einrückdruck-Sollwert PTA oder den vorgegebenen Druck POFFSET angestiegen
ist, wie in Schritt S13 dargestellt ist, wird in Schritt S59 ein
zweiter Gradient δPA3
als Funktion des Drehzahländerungsraten-Sollwertes
(Gradient der Änderung
der Eingangswellendrehzahl) ωa' zu Beginn der Änderung der
Eingangswellendrehzahl berechnet. D.h., δPA3 = (I·ωa')/(k·taim),
wobei k eine Konstante, taim einen Änderungsstartzeit-Sollwert
und I einen Trägheitswert bezeichnen.
Dann wird der einrückseitige
Druck PA in Schritt S60 mit dem Gradienten der zweiten Druckerhöhung erhöht. Die
zweite Druckerhöhung
wird fortgesetzt, bis die Drehzahländerung ΔN in Schritt S61 auf den Drehzahländerungswert
dNS zum Erfassen des vorgegebenen Startzeitpunkts
des Schaltvorgangs angestiegen ist. Der Än derungsstartzeit-Sollwert
taim wird als Funktion der Eingangswellendrehzahl
NT gesetzt.
-
In
der ausrückseitigen
Anfangsphasensteuerung in Schritt S62 wird das dem einrückseitigen
Reibungseingriffselement zugeteilte einrückseitige Drehmoment TA basierend auf dem in Schritt S54, S57 oder
S60 berechneten einrückseitigen
Druck PA berechnet. Dann wird in Schritt S63 das ausrückseitige
Drehmoment TB [= |TT| – TA] durch Subtrahieren des einrückseitigen
Drehmoments TA vom Absolutwert des Eingangsdrehmoments
TT berechnet. Außerdem wird in Schritt S64
der ausrückseitige
Druck PB [= (TB/AB)
+ BB] basierend auf dem ausrückseitigen
Drehmoment TB, einem Koeffizient AB [= effektiver Radius × Kolbenfläche × Konstante × Reibungskoeffizient]
und dem Kolbenhubdruck BB berechnet. Der
berechnete ausrückseitige
Druck PB ist vom einrückseitigen
Druck PA in der einrückseitigen
Drehmomentphasensteuerung abhängig
und wird derart gesetzt, dass er der Drehmomentphasensteuerung folgt.
-
Nachstehend
wird eine durch Betätigen
des Beschleunigungspedals während
der ausrückseitigen
(Warte) Steuerung verursachte Änderung
des Fahrzustands vom Power-off-Zustand in den Power-on-Zustand unter
Bezug auf 5 beschrieben. Im Power-off-Zustand
befindet sich, wie in 9 dargestellt ist, der ausrückseitige
(Warte) Druck PW im Schlupfbereich, und
die Eingangsdrehzahl NT ist reduziert. Daraufhin
nimmt der ausrückseitige
(Warte) Druck PW aufgrund des Wechsels in
den Power-on-Zustand durch eine Erhöhung des Eingangsdrehmoments
Tt zu und wird in den Druckhaltebereich
gebracht. Dadurch wird die Eingangsdrehzahl NT erhöht und das
niedrigere Übersetzungsverhältnis (z.B.
der zweite Gang) aufrechterhalten. Dann wird, wenn die ausrückseitige
(Warte) Steuerung und die Servo-Startsteuerung beendet sind und
die Anfangsphasensteuerung (Ausrückseite)
und die Drehmomentpha sensteuerung (Einrückseite) nach Ablauf der vorgegebenen
Zeitdauer tSE gestartet werden, der einrückseitige
Druck PA mit einem auf dem Einrückdruck-Sollwert
PTA und der Drehzahländerungsrate ωa' basierenden Gradienten
erhöht.
Dann wird der ausrückseitige
Druck PB in Abhängigkeit
vom einrückseitigen
Druck PA vermindert. Der weitere Verlauf der Steuerung ist der gleiche
wie im in 3 dargestellten Power-on-Zustand. In 5 stellen
gestrichelte Linien den Power-off-Zustand
dar.
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12 zeigt
eine Änderung
des Fahrzeugfahrzustands vom Power-off-Zustand in den Power-on-Zustand
während
der einrückseitigen
Endphasensteuerung. Im Power-off-Zustand ist das ausrückseitige
Reibungseingriffselement auf einen Schlupfzustand eingestellt, und
die Eingangsdrehzahl NT ist reduziert. In
diesem Zustand wird, wenn das Eingangsdrehmoment Tt aufgrund
des Wechsels in den Power-on-Zustand zunimmt, der einrückseitige
Druck PA basierend auf dem Eingangsdrehmoment erhöht und durch
eine Rückkopplungssteuerung
basierend auf der Eingangswellendrehzahländerung gesteuert.
-
13 zeigt
eine Änderung
des Fahrzeugfahrzustands vom Power-on- in den Power-off-Zustand
während
der einrückseitigen
Trägheitssteuerung.
Die Eingangswellendrehzahl NT wird bei einem Wechsel
in den Power-off-Zustand mit dem einrückseitigen Druck PA unter einer
auf der Eingangswellendrehzahländerung
basierenden Rückkopplungssteuerung
vermindert. Dadurch wird der einrückseitige Druck PA vermindert,
und die Schaltsteuerung rückkopplungsgesteuert.
-
Die Änderung
vom Power-on-Zustand in den Power-off-Zustand während eines Schaltvorgangs zum
Heraufschalten ist nicht auf die vorstehenden Verfahren beschränkt. Wenn
der Fahrzeugfahrzustand sich in einem anderen Steuerungszustand
vom Power-on- in den Power-off-Zustand oder vom Power-off- in den Power-on-Zustand ändert, wird
die Steuerung durch ei ne gemeinsame Steuerlogik basierend auf den
in den 6 bis 8 und 11 dargestellten
Ablaufdiagrammen und dem in 9 dargestellten
ausrückseitigen
(Warte) Druck PW ausgeführt.